JPH0665666A

JPH0665666A - 高靱性、高強度アルミニウム合金鋳物

Info

Publication number: JPH0665666A
Application number: JP24729792A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Shibata; 良一柴田; Rikizo Watanabe; 力蔵渡辺
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1992-08-24
Filing date: 1992-08-24
Publication date: 1994-03-08

Abstract

(57)【要約】【目的】アルミホイールや懸架装置部品などの自動車
部品として、厚肉部の冷却速度が遅い状態においても、
機械的性質の劣化が少なく、特に靱性に優れるアルミニ
ウム合金鋳物を得る。【構成】一部に肉厚２０ｍｍ以上を有する高靱性、高
強度アルミニウム合金鋳物であり、重量％で、Ｓｉ：４
〜８％、Ｍｇ：０．２〜０．６％、Ｆｅ：０．１％未
満、Ｍｎ：０．４％以下、残部がＡｌおよび不可避不純
物からなり、Ｓｉ（％）×Ｍｇ（％）：１．０〜４．２
とし、鋳造後にＴ６処理を施す。そして、一部の組織中
の鋳造欠陥率を０．１〜１．０％、当該部分の機械的性
質の強度指標［３×引張強さ（Ｎ／ｍｍ²＋４０×伸び
（％）］の値を１１００以上とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、靱性に優れかつ高い抗
張力を有し、自動車用のアルミホイールや足廻り鋳物部
品等の、強度を必要とする部材に使用されるアルミニウ
ム合金鋳物に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の強度部材として使用されるア
ルミニウム合金鋳物は、強度、安全性が重要であり、鋳
物の健全性はもちろん、靱性、とくに耐衝撃性、高い伸
び、耐力、および高い抗張力を有する等、良好な機械的
性質が要求される。

【０００３】こうした機械的性質を比較的満足するもの
として、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系の（ＪＩＳ）ＡＣ４ＣＨ合
金がある。ＡＣ４ＣＨ合金は、Ｓｉ：７％前後、Ｍｇ：
０．３％前後、Ｆｅ：０．２％程度を含み、鋳造性が良
好であり、また、特に溶湯温度を低温にして鋳型に鋳造
する場合や、鋳物の薄肉部など冷却速度が大きいところ
では、機械的性質が比較的良好である。そして、このＡ
Ｃ４ＣＨ合金は、自動車用のアルミホイール、懸架装置
部品としてのクロスメンバーおよびナックルハウジング
など、強度、靱性を必要とする鋳物部品に使用されてき
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】アルミホイールや、ク
ロスメンバー、ナックルハウジングなどの自動車用部品
には、複雑形状の部分がある。そのため、鋳造時の金型
温度を２００℃以上、望ましくは３００℃以上と高くし
て、湯流れ性を確保している。しかし、金型温度を上げ
ると、冷却速度の遅い鋳物の厚肉部では、鋳造欠陥が発
生しやすく、また、粗大な晶出物も発生しやすい。

【０００５】アルミニウム合金の結晶粒界への粗大なＡ
ｌ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｇの２種以上を含む化合物の晶出物
の例を図１３に示し、図１４（Ａ）から図１４（Ｄ）に
は、晶出物の種々の形態を拡大して示す。図１４（Ａ）
は針状晶出物（Ａｌ−Ｓｉ−Ｆｅ系）、図１４（Ｂ）は
スケルトン状晶出物（Ａｌ−Ｓｉ−Ｆｅ系）、図１４
（Ｃ）はＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｆｅ系晶出物、図１４
（Ｄ）は羽毛状晶出物（Ａｌ−Ｓｉ−Ｔｉ系）である。
このような晶出物が発生すると、引け巣やピンホールな
どの鋳造欠陥と併せて機械的性質、特に伸びが著しく低
下する。上述の通り、アルミニウム合金鋳物の厚肉部な
ど、冷却速度が遅い部分では、機械的性質が悪くなって
いた。

【０００６】本発明は、上記従来技術の課題を解決し、
アルミホイールや懸架装置部品などの自動車部品とし
て、厚肉部の冷却速度が遅い状態においても、機械的性
質の劣化が少なく、特に靱性に優れるアルミニウム合金
鋳物を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに鋭意研究の結果、本発明者は、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ系
のアルミニウム合金に対して、共晶Ｓｉの改良処理を行
い、含有Ｆｅを少なくし、かつ、Ｓｉ、Ｍｇに対して、
Ｓｉ（％）×Ｍｇ（％）を最適に選択し、鋳造後Ｔ６処
理することにより、鋳造欠陥が厚肉部位において多少発
生しても、信頼性が高く、特に靱性の高いアルミニウム
合金鋳物が得られることを見いだした。

【０００８】即ち、本発明の高靱性、高強度アルミニウ
ム合金鋳物は、少なくとも一部に肉厚２０ｍｍ以上を有
し、重量％にて、Ｓｉ：４〜８％、Ｍｇ：０．２〜０．
６％、Ｆｅ：０．１％未満、Ｍｎ：０．４％以下、か
つ、Ｓｉ（％）×Ｍｇ（％）：１．０〜４．２とし、残
部Ａｌおよび不可避不純物からなり、鋳造後にＴ６処理
を施されることを特徴とする。

【０００９】本発明の高靱性、高強度アルミニウム合金
鋳物は、一部の組織中の鋳造欠陥が０．１〜１．０％、
かつ、当該部分の機械的性質の強度指標［３×引張強さ
（Ｎ／ｍｍ² ）＋４０×伸び（％）］の値が１１００以
上である。

【００１０】また、本発明の高靱性、高強度アルミニウ
ム合金鋳物は、冷却速度の遅い部分でのＤＡＳ２が３０
μｍ以上である。

【００１１】そして、本発明は自動車用部品に適用で
き、特にアルミホイールやクロスメンバー、ナックルハ
ウジングの懸架装置部品に適している。

【００１２】

【作用】本発明における各組成範囲および数値の限定理
由を説明する。（１）Ｓｉ（シリコン）：４〜８％Ｓｉは、鋳造性を左右する元素であり、４％未満では鋳
造性が悪く、大きな外引けを生じる。しかし、８％を越
えると、共晶の量が増加して靱性が低下する。共晶のＳ
ｉは改良処理を行うことにより、片状から球状に変える
ことで高い強度と靱性を得ることができる。このため、
Ｓｉの含有量は、４〜８％とする。

【００１３】（２）Ｍｇ（マグネシウム）：０．２〜
０．６％Ｍｇは、Ｔ６熱処理により、Ｓｉと結合してＭｇ2 Ｓｉ
が基地中に分散し、強度を向上させるのに有効である。
０．２％未満ではその効果が小さく、０．６％以上では
共晶部にＡｌ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｆｅを主体とする化合物を
晶出して靱性を阻害する。このためＭｇの含有量は、
０．２〜０．６％とする。

【００１４】（３）Ｆｅ（鉄）：０．１未満、好まし
くは０．０７％以下Ｆｅは、靱性を阻害する要因として知られている。冷却
速度の遅い部分がある鋳物は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｆｅ
を含む化合物が晶出し、靱性を阻害する。このためＦｅ
含有量は、０．１％未満、好ましくは０．０７％以下と
する。

【００１５】（４）Ｍｎ（マンガン）：０．４％未満Ｍｎは、上記のＦｅを含む晶出化合物の形状を、やや丸
みを持たせるために添加する。０．４％以上では、Ｍｎ
を含む化合物が晶出して靱性が低下する。このため、Ｍ
ｎ含有量は、０．４％未満とする。

【００１６】（５）Ｓｉ（％）×Ｍｇ（％）：１．０
〜４．２、好ましくは、１．２〜３．６本発明において、ＳｉとＭｇは図１に示す関係を有す
る。図１で、Ｓｉ（％）×Ｍｇ（％）の値が４．２を越
えて大きいと、共晶部にＡｌ、Ｓｉ、Ｍｇを主体とする
化合物を晶出して、靱性を阻害する。一方、Ｓｉ（％）
×Ｍｇ（％）の値が１．０未満では、基地の強度が低下
する。このため、Ｓｉ（％）×Ｍｇ（％）は、１．０〜
４．２、好ましくは、１．２〜３．６とする。

【００１７】（６）Ｔ６熱処理一部に肉厚２０ｍｍ以上を有し、上記化学成分で鋳造し
た鋳物を、溶体化温度５００〜５５０℃で２〜８時間保
持後、好ましくは１４０〜１８０℃の温度で４〜１５時
間にわたり水冷または湯冷して時効硬化させる処理を行
う。

【００１８】（７）欠陥率：０．１〜１．０％欠陥率が０．１％を超えると通常のＡＣ４ＣＨ合金では
靱性が低下するが、本発明では靱性の低下が少ない。し
かし、欠陥率が１．０％以上では本発明でも靱性が低下
する。従って、欠陥率の範囲は、０．１〜１．０％とす
る。

【００１９】（８）強度指標［３×引張強さ（Ｎ／ｍｍ
² ）＋４０×伸び（％）］：１１００以上強度部品は、機械的性質の伸びと引張強さの双方を必要
とする。しかし、一般に、伸びと引張強さの値を大きく
して両立させることは難しい。そこで、本発明者は、
（係数）×（引張強さ）と（係数）×（伸び）の和があ
る値以上にあれば、部品に衝撃が加わった場合でも、靱
性と強度を確保できることを見いだし、これを強度指標
とした。本発明で強度指標は、［３×引張強さ（Ｎ／ｍ
ｍ² ）＋４０×伸び（％）］とし、その値を１１００以
上とする。

【００２０】（９）鋳物の冷却速度の遅い部分でのＤＡ
Ｓ２：３０μｍ以上本発明の高靱性、高強度アルミニウム合金鋳物は、鋳物
の冷却速度の遅い部分でのＤＡＳ２が３０μｍ以上あっ
ても、強度指標１１００以上を有する。

【００２１】上記組成範囲および構成のほかに、Ｈ2
（水素）を０．４％以下にして、アルミニウム合金鋳物
の溶体化処理時のふくれの発生や内部へのピンホールの
発生を抑止する。

【００２２】また、Ｔｉ（チタン）を０．２％以下、ま
たさらに、Ｂ（ボロン）を０．２％以下添加して、マク
ロ結晶粒を微細化してもよい。

【００２３】更に、改良処理として、溶湯に小量のＮ
ａ、Ｓｒ、Ｓｂ等を加えて、共晶基地中のＳｉ形状を球
状微細化し機械的強度を向上する。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。（実施例１）表１に示す化学組成の溶湯を調整後、精
錬、脱ガス処理を行い、鋳型に注湯して、図１２に示す
階段状の試験片を鋳造した。

【００２５】Ｆｅ含有量は、実施例と比較例とで０．１
％未満を境に差をつけ、実施例１０１と１０２は、それ
ぞれＦｅ：０．０４％、０．０５％、比較例５０１と５
０２は、Ｆｅ：０．１４％、０．１３％とした。

【００２６】

【表１】番号化学組成 Si Mn Mg Fe Ti Sr H2 Si×Mg (%) (%) (%) (%) (%) (ppm) (ml/100g) 実施例 101 6.20 0.01 0.43 0.04 0.16 75 0.14 2.67 102 7.16 0.01 0.28 0.05 0.13 67 0.12 2.00 比較例 501 5.24 0.01 0.39 0.14 0.13 77 0.16 2.04 502 7.12 0.01 0.31 0.13 0.17 67 0.12 2.21

【００２７】鋳造後、階段状試験片の各厚さ毎に評価用
テストピースを作製し、それぞれ機械的性質、強度指
標、欠陥率、ＤＡＳ−２を測定した。その結果を表２に
示す。

【００２８】

【表２】番号厚さ伸び引張強さ強度指標欠陥率ＤＡＳ２ (mm) (%) (N/mm² ) (%) (μm) 実施例 101 4 14.1 325 1539 0.08 22 8 13.6 318 1498 0.09 28 12 13.3 312 1468 0.12 36 20 12.3 315 1437 0.19 43 30 10.7 306 1346 0.25 48 50 10.2 301 1311 0.33 53 実施例 102 4 11.8 309 1399 0.09 20 8 10.3 300 1312 0.13 25 12 10.1 284 1256 0.16 32 20 9.9 268 1200 0.19 41 30 8.6 266 1142 0.26 43 50 8.3 263 1121 0.40 48 比較例 501 4 8.3 321 1295 0.07 25 8 7.1 311 1217 0.09 29 12 5.8 305 1147 0.14 38 20 4.2 283 1017 0.29 43 30 4.5 288 1044 0.32 47 50 3.9 282 1002 0.34 52 比較例 502 4 8.2 316 1276 0.05 20 8 7.5 303 1209 0.08 27 12 6.1 299 1141 0.11 35 20 5.9 271 1049 0.21 41 30 5.2 270 1018 0.24 45 50 5.3 273 1031 0.31 51

【００２９】表２で、実施例１０１、１０２および比較
例５０１、５０２の機械的性質の引張強さと伸びは、薄
肉部の４ｍｍ〜１２ｍｍでは良好であるが、肉厚の増加
とともに低下している。

【００３０】しかし、実施例１０１、１０２は、肉厚が
２０ｍｍから、３０ｍｍ、５０ｍｍと増加しても、伸び
の低下が少なく、強度指標［３×引張強さ（Ｎ／ｍｍ²
＋４０×伸び（％）］の値が１１００以上あり、総合的
に強度を有していることがわかる。

【００３１】一方、比較例５０１、５０２は、肉厚が増
えると伸びが減少し、肉厚２０ｍｍでの強度指標の値は
１０５０以下となり、総合的な強度が不足している。

【００３２】以上、表２の実施例１０１、１０２および
比較例５０１、５０２の結果を纏めて、図７から図１０
に示す。図７は鋳物肉厚と引張強さの関係、図５は鋳物
肉厚と伸びの関係、図６は鋳物肉厚とＤＡＳ２の関係、
図７は鋳物肉厚と欠陥率の関係を示す図である。

【００３３】図７で、実施例と比較例とも鋳物肉厚の増
加とともに、引張強さが２７０Ｎ／ｍｍ²程度に低下し
ている。しかし、図８の鋳物肉厚と伸びの関係で示すよ
うに、実施例は伸びが８％以上あり、鋳物肉厚の増加に
対して伸びの低下が少ない。これに対し、比較例は肉厚
の増加とともに伸びが４％近くに低下している。

【００３４】図９に示す鋳物肉厚とＤＡＳ２との関係図
では、鋳物肉厚の増加につれて、実施例および比較例と
もＤＡＳ２が同じように大きくなっている。また、図１
０の鋳物肉厚と欠陥率との関係図では、実施例および比
較例とも同じように、肉厚の増加とともに、欠陥率も増
加している。

【００３５】以上、実施例は、ＤＡＳ２および欠陥率に
ついては比較例と同様であるが、引張強さおよび伸びか
らなるの総合的な強度を示す強度指標において優れてい
る。

【００３６】なお、図５は実施例１０１の肉厚２０ｍｍ
部の金属組織写真であり、欠陥率は０．３％、ＤＡＳ２
は４２μｍであった。また、図６は同じく実施例１１１
の肉厚５０ｍｍの金属組織写真であり、欠陥率は０．３
５％。ＤＡＳ２は５０μｍであった。

【００３７】（実施例２）実施例１と同様に図１２の階
段状試験片を金型にて鋳造した。表３に、肉厚２０ｍｍ
部分での実施例１０３から１１０の化学組成の分析結果
を示す。

【００３８】

【表３】番号化学組成 Si Mn Mg Fe Ti Sr H2 Si×Mg (%) (%) (%) (%) (%) (ppm) (ml/100g) 実施例 103 4.02 0.01 0.53 0.04 0.16 58 0.17 2.13 104 4.89 0.01 0.73 0.04 0.14 83 0.17 3.56 105 5.18 0.01 0.20 0.04 0.15 67 0.15 1.03 106 5.31 0.01 0.49 0.04 0.16 91 0.13 2.60 107 6.12 0.01 0.29 0.04 0.14 62 0.15 1.77 108 6.94 0.01 0.50 0.05 0.14 72 0.14 3.47 109 7.16 0.01 0.28 0.05 0.13 67 0.12 2.00 110 7.96 0.01 0.21 0.05 0.16 88 0.19 1.67

【００３９】次に、実施例１と同様に評価用テストピー
スを作製し、機械的性質、強度指標、欠陥率およびＤＡ
Ｓ２を調査した。その結果を表４に示す。

【００４０】

【表４】番号評価試験結果伸び引張強さ強度指標欠陥率ＤＡＳ２ (%) (N/mm² ) (%) (μm) 103 8.2 279 1165 0.53 45 104 4.3 310 1102 0.40 45 105 5.1 305 1119 0.39 52 106 6.4 313 1195 0.33 48 107 11.3 272 1268 0.25 45 108 7.1 310 1214 0.18 44 109 9.9 268 1200 0.19 41 110 10.5 257 1191 0.19 45

【００４１】一方、Ｆｅ量が０．１％以上の表５に示す
比較例５０３〜５１０評価用テストピースを作製し、実
施例１０３〜１１０と同様に評価試験を行った。評価試
験の結果を表６に示す。表５および表６より、比較例５
０３および５０９は、Ｓｉが低すぎ、かつＦｅが高いた
め、強度指標が１０７９、１０４７と低くなっている。
また、比較例５０４、５０５、５０６および５０８は、
Ｆｅ含有量が高く靱性を阻害して、結果として、強度指
標をそれぞれ９９９、１０６５、１０４１および１０４
９と低くなっている。また、比較例５０７は、Ｍｇが低
く、Ｆｅが高く、Ｓｉ×Ｍｇが小さいため、強度指標が
１０５７と低くなっている。そして、比較例５１０は、
Ｓｉが多いがＭｇが低すぎるためＳｉ×Ｍｇが小さす
ぎ、またＦｅが高すぎるため、強度指標は１００６と低
くなっている。

【００４２】

【表５】番号化学組成 Si Mn Mg Fe Ti Sr H2 Si×Mg (%) (%) (%) (%) (%) (ppm) (ml/100g) 比較例 503 3.23 0.01 0.41 0.14 0.14 81 0.17 1.32 504 4.13 0.01 0.49 0.14 0.17 72 0.14 2.02 505 5.05 0.01 0.21 0.14 0.15 65 0.12 1.06 506 6.08 0.01 0.29 0.13 0.14 67 0.18 1.76 507 6.89 0.01 0.09 0.14 0.14 62 0.15 0.62 508 7.15 0.01 0.41 0.13 0.16 72 0.15 2.93 509 8.11 0.01 0.21 0.14 0.16 68 0.14 1.70 510 8.87 0.01 0.11 0.14 0.15 65 0.12 0.97

【００４３】

【表６】番号評価試験結果伸び引張強さ強度指標欠陥率ＤＡＳ２ (%) (N/mm² ) (%) (μm) 比較例 503 6.8 269 1079 0.51 48 504 3.9 281 999 0.44 41 505 6.9 263 1065 0.23 39 506 6.6 259 1041 0.21 39 507 8.5 239 1057 0.22 41 508 5.6 275 1049 0.24 46 509 6.9 257 1047 0.21 43 510 7.0 242 1006 0.22 41

【００４４】図１１は、前記表３〜表６の実施例および
比較例を、Ｆｅ含有量レベルごとに、評価数を増やして
纏めたものであり、図１１（Ａ）はＦｅ：０．０４％レ
ベル、（Ｂ）は０．０９％レベル、（Ｃ）は０．１４％
レベルを示す。図１１（Ａ）、（Ｂ）で、Ｓｉ、Ｍｇ、
Ｓｉ×Ｍｇが本発明範囲外の比較例（×印で示す）で
は、強度指標を示す直線より下側にあり、強度指標が不
足している、本発明実施例の（●印で示す）ものは、い
ずれも強度指標を満足している。一方、図１１（Ｃ）の
Ｆｅが本発明範囲外は強度指標が不足している。

【００４５】（実施例３）図２に示す一部に肉厚２０ｍ
ｍ以上を持つアルミホイールを低圧鋳造法で鋳造した。
化学成分は、表７に示す通りである。本発明の範囲の実
施例１１１と、Ｆｅ含有量のみが本発明範囲の０．１％
を越えた比較例５１１に分け鋳造した。

【００４６】

【表７】番号化学組成 Si Mn Mg Fe Ti Sr H2 Si×Mg (%) (%) (%) (%) (%) (ppm) (ml/100g) 実施例 111 5.87 0.01 0.44 0.04 0.16 92 0.15 2.58 比較例 511 7.05 0.01 0.36 0.13 0.17 72 0.15 2.53

【００４７】次に、アルミホイールを鋳造後、鋳造時肉
厚が２５ｍｍのスポーク部（略号”Ｓ”で示す）と、同
じく肉厚が２５ｍｍのディスク部（略号”Ｄ”で示
す）、肉厚が１０ｍｍのフロントフランジ部（略号”
Ｆ”で示す）、肉厚が１０ｍｍのリヤフランジ部（略
号”Ｒ”で示す）を切断してテストピースを作製し、伸
び、引張強さ、強度指標、欠陥率、ＤＡＳ２を調査し
た。その結果を表８に示す。

【００４８】

【表８】評価試験結果部位肉厚伸び引張強さ強度指標欠陥率ＤＡＳ２ (mm) (%) (N/mm² ) (%) (μm) 実施例 111 Ｓ 25 8.3 301 1235 0.48 47 Ｄ 25 7.6 298 1198 0.53 54 Ｒ 10 10.8 306 1350 0.31 25 Ｆ 10 12.1 313 1423 0.27 22 比較例 511 Ｓ 25 5.1 256 972 0.31 46 Ｄ 25 4.8 251 945 0.24 53 Ｒ 10 7.9 281 1159 0.24 23 Ｆ 10 8.9 286 1214 0.26 22

【００４９】表８で、実施例１１１は、肉厚が２５ｍｍ
のスポーク部（Ｓ）およびデザイン部（Ｄ）が、欠陥率
０．１以上、ＤＡＳ２３０μｍ以上でも、強度指標が１
１００以上ある。実施例１１１は、厚肉の部分でも十分
強度を有していることを示している。十分強度を有する
ので、自動車用強度部品として安全であり、安全が確保
できれば、軽量化も可能である。

【００５０】これに対し、比較例５１１は、肉厚が２５
ｍｍのスポーク部（Ｓ）およびデザイン部（Ｄ）での強
度指標が１１００以下であり、実施例に比較し、まだ強
度が不足している。

【００５１】（実施例３）図３に示す一部に肉厚２０ｍ
ｍ以上を有するサスペンション部品のリヤハウジング
を、溶湯鍛造法で金型で鋳造した。化学成分は、表９に
示す本発明の範囲の実施例１１２と、Ｆｅ含有量のみが
本発明範囲の１．０％を越えた比較例５１２に分け鋳造
した。サスペンションを鋳造後、鋳造時肉厚が２５ｍｍ
のＡ、Ｂ、Ｃを切断してテストピースを作製し、伸び、
引張強さ、強度指標、欠陥率、ＤＡＳ２を調査した。そ
の結果を表１０に示す。

【００５２】

【表９】番号化学組成 Si Mn Mg Fe Ti Sr H2 Si×Mg (%) (%) (%) (%) (%) (ppm) (ml/100g) 実施例 112 5.98 0.01 0.43 0.04 0.16 75 0.14 2.57 比較例 512 6.98 0.01 0.35 0.14 0.15 77 0.12 2.44

【００５３】

【表１０】番号評価試験結果部位肉厚伸び引張強さ強度指標欠陥率ＤＡＳ２ (mm) (%) (N/mm² ) (%) (μm) 実施例 112 Ａ 25 9.3 286 1230 0.53 47 Ｂ 25 10.1 299 1301 0.55 52 Ｃ 25 8.2 293 1207 0.61 51 比較例 512 Ａ 25 5.3 268 1016 0.48 43 Ｂ 25 4.9 275 1021 0.52 47 Ｃ 25 5.6 266 1022 0.46 51

【００５４】表１１で、実施例１１２は、肉厚が２５ｍ
ｍのＡ、Ｂ、Ｃ部位の強度指標が１１００以上あり、厚
肉の部分でも十分強度を有していることを示している。
十分強度を有するので、自動車用強度部品として安全で
あり、軽量化も可能である。これに対し、比較例５１２
は、肉厚が２５ｍｍのＡ、Ｂ、Ｃ部位での強度指標が１
１００以下であり、本発明の実施例に比較し、まだ強度
が不足している。

【００５５】本発明は、図４に示す一部に肉厚２０ｍｍ
以上を有する自動車用クロスメンバーのも適用しても十
分強度を有し、自動車用強度部品として安全であり、軽
量化も可能である。

【００５６】

【発明の効果】以上詳細に説明の通り、少なくとも一部
に肉厚２０ｍｍ以上を有し、重量％にて、Ｓｉ：４〜８
％、Ｍｇ：０．２〜０．６％、Ｆｅ：０．１％未満、Ｍ
ｎ：０．４％以下、残部Ａｌおよび不可避不純物からな
り、かつ、Ｓｉ（％）×Ｍｇ（％）：１．０〜４．２と
し、鋳造後にＴ６処理を施す本発明の高靱性、高強度ア
ルミニウム合金鋳物は、引張強さ、伸びを含めた総合の
強度指標が高く、信頼性に優れている。このため、アル
ミホイール、ナックルハウジング、クロスメンバー等の
特に靱性を要求される自動車用部品に最適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＳｉ、Ｍｇの含有範囲およびＳｉとＭ
ｇとの関係を示す図である。

【図２】本発明の一実施例を示すアルミホイールの側面
図および正面図である。

【図３】本発明の一実施例を示すナックルフランジの正
面図である。

【図４】本発明一実施例のクロスメンバーの見取り図で
ある。

【図５】実施例１０１の肉厚２０ｍｍ部の金属組織写真
を示す。

【図６】実施例１０１の肉厚５０ｍｍ部の金属組織写真
を示す。

【図７】実施例と比較例との鋳物肉厚と引張強さとの関
係を示す図である。

【図８】実施例と比較例との鋳物肉厚と伸びとの関係を
示す図である。

【図９】実施例と比較例との鋳物肉厚とＤＡＳ２との関
係を示す図である。

【図１０】実施例と比較例との鋳物肉厚と欠陥率との関
係を示す図である。

【図１１】表３〜表６の実施例および比較例を、Ｆｅ含
有量レベルごとに、強度指標を纏めた図である。

【図１２】階段状の試験片を示す見取り図である。

【図１３】アルミニウム合金の結晶粒界への粗大なＡ
ｌ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｇの２種以上を含む化合物の晶出物
の金属組織写真である。

【図１４】（Ａ）は針状晶出物（Ａｌ−Ｓｉ−Ｆｅ
系）、（Ｂ）はスケルトン状晶出物（Ａｌ−Ｓｉ−Ｆｅ
系）、（Ｃ）はＡｌ−Ｓｉ−Ｍｇ−Ｆｅ系晶出物、
（Ｄ）は羽毛状晶出物（Ａｌ−Ｓｉ−Ｔｉ系）を示す金
属組織写真である。

【符号の説明】

Ａ：アーム部Ｂ：アーム部Ｃ：取付
部Ｄ：ディスク部Ｆ：フロントフランジ部Ｒ：リヤ
フランジ部Ｓ：スポーク部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一部に肉厚２０ｍｍ以上を有
し、重量％で、Ｓｉ：４〜８％、Ｍｇ：０．２〜０．６
％、Ｆｅ：０．１％未満、Ｍｎ：０．４％以下、残部が
Ａｌおよび不可避不純物からなり、Ｓｉ（％）×Ｍｇ
（％）：１．０〜４．２であり、鋳造後にＴ６処理が施
されたことを特徴とする高靱性、高強度アルミニウム合
金鋳物。
【請求項２】一部の組織中の鋳造欠陥率が０．１〜
１．０％であり、当該部分の機械的性質の強度指標［３
×引張強さ（Ｎ／ｍｍ² ＋４０×伸び（％）］の値が１
１００以上であることを特徴とする請求項１記載の高靱
性、高強度アルミニウム合金鋳物。
【請求項３】鋳物の冷却速度の遅い部分での２次デン
ドライトアームスペーシング（以下「ＤＡＳ２」とい
う）が３０μｍ以上であることを特徴とする請求項１お
よび２記載の高靱性、高強度アルミニウム合金鋳物。
【請求項４】自動車用部品であることを特徴とする請
求項１及至３記載の高靱性、高強度アルミニウム合金鋳
物。
【請求項５】アルミホイールであることを特徴とする
請求項４記載の高靱性、高強度アルミニウム合金鋳物。
【請求項６】懸架装置部品であることを特徴とする請
求項４記載の高靱性、高強度アルミニウム合金鋳物。